Решение: Процессы в цикле идеального газа
На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах $V$–$T$, где $V$ — объём газа, $T$ — его абсолютная температура. Количество вещества газа постоянно.
Решение по шагам
5 шаговНа участке $AB$ объём прямо пропорционален температуре: $V/T=\mathrm{const}$. Следовательно, давление постоянно. Объём увеличивается, поэтому газ изобарно расширяется.
$$p=\mathrm{const},\quad V\uparrow$$При изобарном расширении одноатомного идеального газа увеличиваются внутренняя энергия и работа газа. Поэтому газ получает положительное количество теплоты, а не отдаёт его.
$$Q=\Delta U+A>0$$На участке $BC$ объём постоянен, а температура увеличивается. Из уравнения состояния следует, что давление также увеличивается.
$$V=\mathrm{const},\quad p=\dfrac{nRT}{V}\uparrow$$На участке $CD$ температура постоянна, а объём уменьшается. Происходит сжатие газа, поэтому работа совершается над газом и является положительной.
$$A_{\text{над газом}}>0$$На участке $DA$ объём постоянен, температура уменьшается, поэтому внутренняя энергия газа уменьшается. Работа газа равна нулю, следовательно, газ отдаёт теплоту.
$$A=0,\quad Q=\Delta U<0$$Где здесь ошибаются
Путать направление изменения давления на участке $BC$: при постоянном объёме давление растёт вместе с температурой.
Считать, что при расширении газ всегда отдаёт теплоту.
Забывать, что при постоянном объёме работа газа равна нулю.